汽车线束用扎带枪塑料壳体优化设计

王丽杰 刘冬梅 俞凯 梁世柿 吕旭伟 叶士林

摘要：汽车线束就是汽车的神经和血管，因此在汽车线束生产过程中需要用扎带枪将不同的线束捆绑在一起。目前生产企业大多数都采用日本生产的扎带枪而很少使用国产扎带枪。究其原因主要是因为国产扎带枪使用寿命短。本文主要针对目前某品牌扎带枪使用寿命短的问题进行优化设计。

关键词：汽车线束;扎带枪

引言

在汽车生产上游行业就有专门为汽车主机厂定制生产线束的企业。近年来汽车线束的产值大概在250亿元左右。在汽车线束生产工艺中需要用扎带将不同的导线进行捆绑，因而具有自动扎紧、剪断的手持扎带枪孕育而生。目前，汽车线束用扎带枪的主要生产厂为日本企业，汽车线束生产厂也主要使用日本品牌的扎带枪，单价2000元左右，使用寿命仅仅为2到3月。相对于日本产扎带枪，国产扎带枪目前还存在使用寿命低，切断费力等问题。

1 背景

汽车线束的生产将使用大量的扎带，如图2所示。目前国内线束厂使用最多的扎带枪是来自日本的品牌。由于扎带使用频繁，那么对于扎带枪的性能要求就很过。以目前最先进的日本品牌来说，一般一把扎带枪售价为1600-2000元左右，使用寿命为2-3个月。国产扎带枪平均售价低于1600元，但是国产扎带枪相对于日本产扎带枪最大的缺点是使用寿命低。日本产扎带枪在完成1000次扎带剪断操作后，刀口仍然很锋利，但是过程扎带枪在完成6000-1000次扎带剪断操作后就明显出现刀锋变钝，切断费力等问题，因此如何提高国产扎带枪的使用寿命，对于国产扎带枪生产厂家来说可以提高企业产品质量，提高企业核心竞争力;对于汽车线束生产厂家来说，使用国产扎带枪将大大降低生产成本。

2 塑料壳体优化设计

扎带枪的塑料壳体是注塑成型，图1中1处所示为手柄销轴固定处因为没有加强筋，从而造成在使用过程中销轴固定柱直接断裂，如图2。为了给优化提供依据、找准方向，对优化前的扎带枪外壳和优化后的扎带枪外壳进行Ansys力学分析。如图3所示，優化前销轴固定柱根部在受力时存在应力集中，因此在实际使用过程中，容易在根部出现裂纹，进而发展成为断裂。为了克服断裂缺陷，在销轴固定柱根部均布若干数量的加强筋，然后再用Ansys进行受力分析，结果如图4所示。此时，销轴固定柱根部应力分散，没有出现明显应力集中现象。因此，通过Ansys力学分析，为塑料壳体优化设计提供了科学的依据，指明了修改方向，大大的提高了设计效率，减少了企业研发成本。

基金项目

新苗人才计划立项课题，课题编号2021R456013。